《汽轮发电机工作原理和运行维护》由会员分享，可在线阅读，更多相关《汽轮发电机工作原理和运行维护（28页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、汽轮发电机工作原理和运行维护,2017年4月,河曲发电机参数,一、汽轮发电机的主要组成部分,汽轮发电机主要由汽轮机、发电机、励磁系统三大部分组成。发电机由定子和转子组成。,一、汽轮发电机的主要组成部分,（一）汽轮机,一、汽轮发电机的主要组成部分,（二）发电机定子,一、汽轮发电机的主要组成部分,（三）发电机转子,一、汽轮发电机的主要组成部分,（四）发电机励磁系统 发电机励磁系统由可控硅励磁整流柜、灭磁开关柜和励磁调节柜组成，专门给发电机转子提供励磁电流，并控制转子励磁电流的大小。,二、汽轮发电机的工作原理,1.交变感应电动势的产生 如图所示，发电机励磁系统通过滑环向转子提供直流励磁电流，并产生磁
2、场；汽轮机拖动发电机转子以转速n按图示方向作恒向旋转。,定子中三相绕组的导体依次切割磁力线，三相绕组便感应产生各相大小相等、相位彼此相差120度的交流电动势。若气隙磁通密度按正弦波分布，则三相绕组感应电动势波形如图所示，且相序为ABC。,二、汽轮发电机的工作原理,2.感应电势的频率 交流电动势的频率f可这样确定:当转子为1对极时，转子旋转一周，定子绕组中感应电动势变化一个周期；当发电机具有p对极时，转子旋转一周，感应电动势就交变p个周期；当转子的转速为每分钟n转时，则交变电动势的频率为:f=pn/60。由上式可知:发电机定子绕组感应电动势的频率取决于它的极对数p和转子的转速n。转子转速越高，定
3、子绕组感应电势的频率越高。即 n f。可见，发电机极对数p一定时，转速n与电枢电动势的频率f之间具有严格不变的关系。,二、汽轮发电机的工作原理,3.同步转速 现代的发电机，绝大多数都是向大电网并网供电，这就对同步发电机的频率要求严格了，我国电网频率为50HZ，所以发电机发出的电动势频率也必须为50HZ，如果发电机的频率与电网频率不等将会造成严重事故。这就要求发电机的频率应该和电网的频率一致。我国电网的频率为50Hz ，所以转速n=60f/p。,二、汽轮发电机的工作原理,3.同步转速 要使得发电机供给电网50Hz的工频电能，发电机的转速必须为某些固定值，这些固定值称为同步转速。例如2极电机的同步
4、转速为3000r/min，4极电机的同步转速为1500r/min，依次类推。只有运行于同步转速，同步电机才能正常运行，这也是同步电机名称的由来。,二、汽轮发电机的工作原理,4.电磁过程 转子冲转到额定转速,汽轮发电3000r/min 转子绕组加励磁电流(直流) 产生旋转磁场 定子绕组切割磁力线产生三相对称感应电势 发电机出线端三相对称电压。 5.相序 相序决定于转子的转向。从励磁端看，汽轮发电机的转向为逆时针方向。,三、同步电机的分类,同步电机主要分为旋转电枢式和旋转磁极式两种。 旋转电枢式是指电枢旋转，磁极固定，因电枢功率不易由滑动部分送出，只适于较小容量发电机，实用少； 旋转磁极式是指磁极
5、旋转，电枢固定，电枢功率由静止部分送出，可传送较大功率，实用广，是同步发电机的基本结构型式。我厂的汽轮发电机是旋转磁极式发电机。,四、发电机运行维护,1.发电机各主要部件的允许温度升高值，不得超过制造厂家的规定。 1.1发电机不能过负荷运行。 1.2定子电流不能超过额定电流运行。,四、发电机运行维护,2.发电机保护装置 2.1差动保护：防御发电机定子线圈相间短路。 2.2复合电压闭锁过电流保护：防御发电机外部短路引起的过电流，并作差动保护及馈线保护的后备保护。 2.3定子线圈接地保护：防御发电机定子线圈单相接地。 以上 三种保护动作结果相同： （1）发电机断路器及灭磁开关跳闸； （2）发出事故
6、信号及掉牌信号； （3）关主汽门。,四、发电机运行维护,2.发电机保护装置 2.4转子绝缘监视及两点接地保护。 动作结果： （1）一点接地由电压表监视，并发出信号 ； （2）两点接地时，可作用于发电机断路器及灭磁开关跳闸并发出事故信号 。,四、发电机运行维护,2.发电机保护装置 2.5强行励磁：提高在外部短路故障时发电机母线电压，保持系统稳定性 动作结果： （1）励磁自动调节系统最大输出励磁电流； （2）显示“强行励磁”。,四、发电机运行维护,2.发电机保护装置 2.6 发电机出口断路器与灭磁开关联锁跳闸： 防止发电机灭磁开关跳闸后，发电机断路器不跳造成发电机无励磁运行。 动作结果： （1）灭
7、磁开关跳闸后发电机出口断路器立即跳 （2）根据事故性质发出相应信号 2.7 过负荷保护，动作发出信号,四、发电机运行维护,3.发电机运行中的监视和维护 3.2 每班对发电机外观及其附属设备检查，其内容如下： 3.2.1 发电机温度有异常，倾听发电机声音是否正常，转子有无窜动情况；有无焦臭味等，如有不正常情况，应及时报告值长。 3.2.2 检查发电机滑环有无火花，碳刷在刷握内有无卡死，跳动现象，刷辫有无断脱弹簧压力是否均匀，接触是否良好，如发现冒火花，应立即查明原因进行消除。但在处理时应注意安全，防止烫伤，衣袖应扣好束紧，以免被机器挂住以及禁止戴手套操作；女同志的长头发应盘结于工作帽内，工作时应
8、站在橡胶绝缘垫上。,四、发电机运行维护,3.发电机运行中的监视和维护 3.2.6周波变动范围在0.5HZ时，发电机可按额定容量运行。 3.2.7 转子、定子线圈及铁芯温度超过允许温度时，应降低发电机出力，直至温度下降到允许数值为止。 3.2.8如果定子冷却水进口水温超过额定值（+40）时，在4045范围内。 如果冷却空气温度显著增加，说明冷却系统不正常，或发电机绝缘过热监测装置报警，此时应汇报值班长。,五、发电机碳刷维护方法,发电机是大型旋转设备，运行中需要消耗碳刷。 维护方法：因发电机由集控运行班组负责巡视点检，所以要求各集控运行班组发现碳刷打火及时进行调整，发现碳刷磨短了及时进行更换。有时
9、候有个别碳刷已经基本上磨完了也没有人更换，严重威胁到发电机的安全稳定运行。,五、发电机碳刷维护方法,为了杜绝类似现象的发生，确保发电机安全稳定运行，对发电机碳刷维护：一个新碳刷的长度是60mm，当使用中的碳刷磨损剩余长度为2025mm时就必须更换。,六、发电机启动前检查、并网和停机,（一）发电机启动前检查 3.操作工具器准备 （1）验电器； （2）绝缘手套； （3）2500V摇表； （4）500V摇表； （5）电筒。,六、发电机启动前检查、并网和停机,（一）发电机启动前检查 4.操作安全要点 （1）正确穿戴好劳保用品； （2）高压验电、测绝缘必须戴绝缘手套； （3）先验明无电再后测绝缘； （4
10、）测定子绝缘前后要放电； （5）作业过程涉及上下楼梯、转换作业地点，注意防止跌倒，防止走错带电间隔； （6）作业过程中注意确认设备状态、设备名称和编号。,六、发电机启动前检查、并网和停机,（一）发电机启动前检查 5.操作工艺要点 （1）确认所有工作全部结束，工作人员已全部撤离现场，现场整洁无杂物。 （2）确认#发电机出口开关已断开。 （3）确认#发电机各刀闸已分开到位，三相动静触头已完全分离。 （4）瓷瓶无裂纹 （5）发电机端部线圈无松脱。 （6）电刷和铜瓣无松脱断裂，刷握完好，弹簧压力均匀，电刷无卡死现象，电刷长度合适。 （7）绝缘垫无金属短路现象，油管路和油法兰盘无接触短路现象。 （8）转
11、子绝缘大于等于0.5M（500V摇表），大于等于6M为合格，吸收比R60/R151.3（2500V摇表）。,六、发电机启动前检查、并网和停机,（二）发电机并网 2.操作关键要点 （1）执行操作票制度，签发#发电机开机并网操作票。 （2）投入#发电机出口刀闸和励磁变刀闸时注意检查刀闸已投入到位，刀闸锁紧装置已锁紧。给上励磁控制柜及保护电源 （3）在发电机转速时检查滑环电刷无卡死和跳动现象，发电机内及轴承处无摩擦声和其它不正常的声音。 （4）接到汽机发来“可并列”信号后，方能合上发电机灭磁开关。 （5）升压过程要注意观察电压变化。并网过程注意发电机电压、频率和系统一致 （6）同期过程注意和汽机协调调整发电机转速。 （7）尽可能缩短并网时间。 （8）并网后认真观察有功变化情况，及时调整无功，确保功率因数不高于0.95。（ 9）并网后要到现场观察碳刷运行情况，防止碳刷打火。,六、发电机启动前检查、并网和停机,（三）发电机解列停机 2. 操作关键要点 （1）执行操作票制度，签发#发电机解列操作票。 （2）有功负荷慢慢减到零，再把无功减到接近到零 （3）通知汽机做好停机准备。 （3）确认#发电机开关已断开。 （4）将#发电机开关摇至试验位置。 （5）拉开#发电机各刀闸，检查各刀闸已分开到位，三相动静触头已完全分离。,谢谢大家！,
